ULSI多层金属布线中的热效应和可靠性研究的开题报告1.研究背景和意义随着集成电路技术的不断发展，ULSI（超大规模集成电路）的制造过程已经逐渐进入到亚纳米级别。在这个过程中，多层金属布线的设计和制造是非常重要的环节。然而，在高密度和高功率电路中，金属线通常会在高温下运行，这会引起一系列热效应，如金属线的膨胀、变形和应力等，这些热效应会对电路的可靠性造成不良影响。因此，对于ULSI多层金属布线中的热效应和可靠性的研究是非常必要的。2.研究内容和目标本次课题主要研究ULSI多层金属布线中的热效应和可靠性，具体研究内容如下：（1）分析多层金属布线的结构和材料特性。（2）建立多层金属布线的热传导模型，分析不同工作状态下的热分布和温度变化情况。（3）研究多层金属布线在高温下的应力变形情况，分析其对电路可靠性的影响。（4）探讨多层金属布线在制造过程中的优化方法，提高电路的可靠性和稳定性。本次研究的目标是建立ULSI多层金属布线的热效应和可靠性模型，并通过实验和仿真验证，在实际电路设计和制造中提供科学的依据和指导，以提高电路的性能和可靠性。3.研究方法和技术路线本课题研究方法主要包括理论分析、数值模拟和实验验证。具体技术路线如下：（1）研究多层金属布线的结构和材料特性，包括导线材料、布线结构、布线厚度等。（2）建立多层金属布线的热传导模型，采用有限元数值计算方法进行热分布和温度变化分析。（3）分析多层金属布线在高温下的应力变形情况，采用显微结构分析和材料力学性能测试方法进行实验验证。（4）根据研究结果，提出多层金属布线的优化设计方案，提高电路的可靠性和稳定性。4.预期结果和意义通过本次研究，预期可以得到以下结果：（1）建立ULSI多层金属布线的热效应和可靠性模型，提供电路布线设计和制造的科学依据和指导。（2）分析多层金属布线的热分布和温度变化情况，为电路散热设计提供参考。（3）研究多层金属布线在高温下的应力变形情况，提供制造过程中的科学依据和指导，提高电路的可靠性和稳定性。（4）提出多层金属布线的优化设计方案，为实际电路设计和制造提供参考，进一步提高电路的性能和可靠性。5.研究时间安排和预算本次研究预计历时12个月，主要工作和时间安排如下：（1）第1-2个月，文献综述和多层金属布线的结构和材料特性研究。（2）第3-6个月，建立多层金属布线的热传导模型，进行热分布和温度变化分析。（3）第7-9个月，研究多层金属布线在高温下的应力变形情况，进行实验验证。（4）第10-11个月，提出多层金属布线的优化设计方案，进行仿真分析。（5）第12个月，撰写论文。本研究的预算主要包括实验设备购买、实验人员薪酬和材料费用等，总预算为10万元。其中，实验设备购买费用为6万元，实验人员薪酬为2万元，材料费用为2万元。